数值控制装置的制作方法

本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及具有基于条件指定的加工程序预读开始功能的数值控制装置。

背景技术：

根据数值控制装置的机器种类存在具有如下预读功能的机器种类：在比执行程序的时间点早的阶段，在数值控制装置的存储器上预先读出程序内的块(程序块)来开始解析。这样的预读功能存在可以最小限度地抑制进行加工时解析程序的延迟对加工造成的影响这样的优点，而另一方面当在之前的程序涉及的加工动作结束之前存在不能解析的块时，有时会引起各种问题。

例如，图7所示的程序o0001包含使用了在工具处于距离工件规定距离以内时为1的定制宏变量#100的宏语句“if[#100eq1]goto100”，该宏语句表示确认z轴的移动结束地点的工具与工件之间的距离而记述于程序内。在运转这样的程序o0001时，当在通过移动指令“g00z100.0”使z轴从0.0向100.0移动结束之前预读出宏语句“if[#100eq1]goto100”时，宏语句与轴移动指令不同而与预读和解析处理一起被执行，因此，存在不能在正确位置确认工具与工件之间的距离，而直接进行if语句的判定和goto语句的跳转(分支)这样的问题。为了避免这样的问题，以往使用预读抑制指令(图7的程序中“m100”)来抑制预读，在基于移动指令“g00z100.0”的z轴的移动结束之后读入宏语句。此外，在日本特开2008-040542号公报等现有技术中公开了能够以块为单位来指定进行了预读抑制之后的预读的再次开始这样的技术。

另一方面，除了通常的预读抑制指令之外还提出了高速的预读抑制指令(日本专利第4271248号公报)。关于高速的预读抑制指令，在预读程序而进行解析的处理部中，进行预读停止代码的判别、预读和解析处理的中断、以及之前程序的执行结束涉及的预读和解析处理的再次开始，由此，能够高速地执行预读抑制指令。

但是，在日本特开2008-040542号公报所公开的技术中存在难以进行如下控制的课题：以块为单位指定预读的再次开始，通过具体的轴位置或主轴的转速等的值再次开始预读。例如，在图7所示的程序o0001中，在预读抑制指令后当z轴来到任意位置时，例如到达块终点的1mm近前时即使想要执行宏语句的预读，也不存在实现其的手段。这样的课题也同样发生在日本专利第4271248号公报公开的高速预读抑制指令中。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，能够细致地指定程序的预读抑制后的预读的再次开始条件。

在本发明中，按照与预读抑制指令一起指定的预读的再次开始条件，将再次开始下一块以后的预读的功能设置给数值控制装置由此解决上述课题。作为再次开始预读的条件，并非像现有技术那样以块数进行指定，而是能够指定轴的剩余移动量或坐标值、伺服电动机的偏差量、转矩、与周边装置有关的信号输入等，能够通过停止预读的代码来指令这些再次开始条件。

并且，本发明涉及的数值控制装置，依次读出程序的各块的指令并对该指令进行解析，执行将该解析结果保存于缓冲存储器的预读处理，根据保存于该缓冲存储器的解析结果来执行预读出的块的指令从而控制机械，所述数值控制装置具有如下功能：在从程序中读出插入了使预读停止的代码的块时，使所述预读处理停止，其特征在于，所述数值控制装置具有：再次开始条件判定部，其判定是否满足由使所述预读停止的代码指令的预读的再次开始条件；以及预读先行再次开始部，在由所述再次开始条件判定部判定为满足了所述再次开始条件时，使所述预读处理再次开始，所述再次开始条件是与所述机械的状态有关的条件。

并且，所述数值控制装置中，作为所述再次开始条件包含以下条件中的至少一个：所述机械具备的轴的剩余移动量、所述机械具备的轴的坐标值、对所述机械具备的轴进行驱动的伺服电动机的偏差量、驱动所述机械具备的轴的转矩、与所述机械的周边装置有关的信号输入。

根据本发明，能够更高程度地控制预读抑制指令的下一块以后的宏语句的执行时刻。此外通过提早预读再次开始的时刻，可以缩短周期时间。

附图说明

从参照附图进行的以下实施例的说明中明确本发明的所述以及其他目的和特征。这些图中：

图1是表示本发明的一实施方式涉及的数值控制装置的主要部分的硬件结构图。

图2是本发明的一实施方式涉及的数值控制装置的概略功能框图。

图3是表示通过使预读停止的代码能够指令的预读的再次开始条件的示例的图。

图4是表示图2的数值控制装置所使用的加工程序的示例的图。

图5是本发明的一实施方式涉及的数值控制装置的概略功能框图。

图6是表示图5的数值控制装置所使用的加工程序的示例的图。

图7是表示记述了以往技术涉及的预读抑制指令的加工程序的示例的图。

具体实施方式

以下，与附图一起对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式涉及的数值控制装置和由该数值控制装置驱动控制的机床的主要部分的硬件结构图。数值控制装置1具备的cpu11是整体控制数值控制装置1的处理器。cpu11经由总线20读出存储于rom12的系统程序，按照该系统程序控制数值控制装置1整体。在ram13中存储临时的计算数据或显示数据及操作员经由crt/mdi单元70输入的各种数据等。

非易失性存储器14构成为如下存储器：例如通过未图示的电池而被备份，即使断开数值控制装置1的电源也可以保持存储状态。在非易失性存储器14中存储有经由接口15读入的后述的加工程序或经由crt/mdi单元70输入的加工程序。在非易失性存储器14中还存储有用于运转加工程序的加工程序运转处理用程序等，但是这些程序在执行时在ram13中被展开。此外，在rom12中预先写入用于执行为了进行加工程序的制作以及编辑所需的编辑模式的处理等各种系统程序。执行本发明的加工程序等各种加工程序可以经由接口15或crt/mdi单元70输入，而存储于非易失性存储器14中。

接口15是用于连接数值控制装置1与适配器等外部设备72的接口。从外部设备72侧读入加工程序或各种参数等。此外，在数值控制装置1内编辑而得的加工程序可以经由外部设备72而存储于外部存储单元。pmc(可编程机床控制器)16通过内置于数值控制装置1的序列程序经由i/o单元17将信号输出到机床的周边装置(例如，工具更换用的机械手这样的致动器)并进行控制。此外，接收配备于机床本体的操作盘的各种开关等的信号，在进行了必要的信号处理之后，转发给cpu11。

crt/mdi单元70是具有显示器或键盘等的手动数据输入装置，接口18接收来自crt/mdi单元70的键盘的指令、数据而转发给cpu11。接口19与具有手动脉冲发生器等的操作盘71连接。

用于控制机床具备的轴的轴控制电路30接收来自cpu11的轴的移动指令量，将轴的指令输出给伺服放大器40。伺服放大器40接收该指令，驱动使机床具备的轴移动的伺服电动机50。轴的伺服电动机50内置位置和速度检测器，将来自该位置和速度检测器的位置和速度反馈信号反馈给轴控制电路30，进行位置和速度的反馈控制。

另外，在图1的硬件结构图中只是逐个地示出了轴控制电路30、伺服放大器40、伺服电动机50，但是实际上准备设置于机床的轴数量的数量。此外，图1省略了来自伺服电动机50的位置和速度的反馈。

主轴控制电路60接收向机床的主轴旋转指令，将主轴速度信号输出给主轴放大器61。主轴放大器61接收该主轴速度信号，以所指令的转速使机床的主轴电动机62旋转，从而驱动工具。

主轴电动机62通过齿轮或者传动带等与位置编码器63结合，位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲，该反馈脉冲通过cpu11而被读取。

图2表示作为系统程序而对图1所示的数值控制装置1安装了本发明的扩展了的预读功能时的一实施方式涉及的概略功能框图。图2所示的各功能单元通过图1所示的cpu11执行系统程序来提供各功能来实现。本实施方式的数值控制装置1具备：预读和解析部100、程序执行部110、以及预读抑制部120。此外，预读和解析部100具备代码解析部101、再次开始条件解析部102、以及执行数据制作部103，程序执行部110具备：预读抑制确认部111、再次开始条件判定部112、以及预读先行再次开始部113。

预读和解析部100从存储于非易失性存储器14(未图示)的加工程序200中依次预读出对成为控制对象的机床的动作进行指令的程序来进行解析，根据解析结果制作出对应于该程序内容的执行数据而存储到执行数据存储部210。程序执行部110从执行数据存储部210读出执行数据，根据该执行数据对机械具备的伺服电动机50、主轴电动机62、周边装置等进行实际的动作指令，由此，控制成机械如加工程序200所记述那样进行动作。此外，程序执行部110从执行数据存储部210中删除执行结束后的执行数据。

代码解析部101指令执行数据制作部103解析从加工程序200预读出的块所包含的各代码，并进行与各代码的种类对应的处理。执行数据制作部103在接收来自代码解析部101的指令时，制作出与代码解析部101解析而得的代码对应的执行数据。

另一方面，当在解析而得的代码中包含使预读停止的代码时，代码解析部101指令再次开始条件解析部102对包含该代码的块进行处理。

再次开始条件解析部102在从代码解析部101接收指令时，对使预读停止的代码进行解析，根据解析结果指令预读抑制部120开始预读的抑制，并且制作出由该代码指令的再次开始条件数据而登记到再次开始条件数据存储部220。能够指令给使预读停止的代码的预读的再次开始条件，例如如图3所示，能够以指定轴的剩余移动量或坐标值、伺服电动机的偏差量、转矩、信号输入的值的形式进行记述。另外，图3所示的内容是一个示例，可以指定怎样的条件作为再次开始条件，此外，对于该记述方法来说，可以登记多个再次开始条件、或者可以直接记述逻辑式等在设计范围内进行适当设定。

另一方面，预读抑制确认部111根据预读抑制部120、再次开始条件数据存储部220等来确认在当前的处理周期中是否停止预读，在停止预读的情况下指令再次开始条件判定部112检查再次开始条件。

再次开始条件判定部112在接收来自预读抑制确认部111的指令时，参照登记于再次开始条件数据存储部220的再次开始条件数据，并且通过该再次开始条件数据从数值控制装置1的各部取得设为判定对象的值(轴的剩余移动量、坐标值等)，判定该取得的值是否满足由再次开始条件数据设定的再次开始条件。然后，在取得的值满足由再次开始条件数据设定的再次开始条件时，指令预读先行再次开始部113实施预读的再次开始处理。另外，也可以设为：当在再次开始条件数据存储部220中登记有多个再次开始条件时，再次开始条件判定部112判定由各自再次开始条件数据设定的再次开始条件，在满足所有的再次开始条件时，指令预读先行再次开始部113执行预读的再次开始处理。

预读先行再次开始部113在接收来自再次开始条件判定部112的指令时，指令预读抑制部120停止预读的抑制(再次开始预读)，并且删除存储于再次开始条件数据存储部220的再次开始条件数据。

以下，表示通过图2所说明的数值控制装置1进行磨床的控制时的动作例。

在磨床中，在进行磨石的修整时以如下的顺序进行动作。

动作1：使z轴向-方向或者+方向移动。

动作2：在z轴的终点，检查触摸传感器。

动作3-1：在触摸传感器没有检测出磨石与修整器的接触时使x轴移动，将磨石与修整器靠近，返回到动作1。

动作3-2：在触摸传感器检测出磨石与修整器的接触时在该部位停止一定时间进行修整，返回到动作1。

这里，由于在z轴的移动过程中可能进行误检测，因此无法进行基于触摸传感器的位置到达检查，但是只要z轴接近终点到就位宽度程度，就能够正确地进行检测。在本动作例的情况下，关于过程2，由于通过宏语句对触摸传感器进行检查，因此在z轴的移动与宏语句之间需要预读抑制指令(g53p1、g04.1等)。但是，在指令预读抑制指令时，在z轴停止之前，不能执行宏语句。此时，如果可以在z轴处于终点附近的部位检查触摸传感器，则可以预读出触摸传感器的检查以后的块(x轴的移动指令)，能够缩短周期时间。

图4是表示本动作例中的程序例的图。在通过图2所示的数值控制装置1使用图4所示的程序o0010进行了磨床的控制时，与预读的停止以及预读的再次开始有关的概略处理过程如下。

过程a1：预读和解析部100从程序中预读出m100z5.0的程序。

过程a2：代码解析部101对m100z5.0的块进行解析，判断为该块包含停止预读的代码(m100)。

过程a3：再次开始条件解析部102从m100z5.0的块中提取出再次开始的条件z5.0(以剩余移动量5.0mm再次开始)，根据提取出的条件制作出再次开始条件数据而登记于再次开始条件数据存储部220中。

过程a4：预读抑制部120抑制以后的预读。

过程a5：程序执行部110根据存储于执行数据存储部210的g00z100.0块的执行数据开始执行处理。

过程a6：预读抑制确认部111确认根据预读抑制部120、再次开始条件数据存储部220来抑制预读。

过程a7：在抑制了预读的情况下，再次开始条件判定部112判断z轴是否满足再次开始条件。当z轴满足了再次开始条件时(z轴的剩余移动量为5.0mm以下时)，再次开始条件判定部112指令预读先行再次开始部113执行预读的再次开始处理。

过程a8：预读先行再次开始部113指令预读抑制部120停止预读的抑制。

过程a9：预读抑制部120停止预读的抑制。由此，预读和解析部100再次开始程序的预读。

通过执行上述各过程，在z轴的移动结束之前能够进行触摸传感器的检查。这样，通过使用具有上述结构的数值控制装置，能够实现“在z轴的终点附近检查触摸传感器(执行宏语句)”这样的动作，相比于使用了现有技术的情况，可以缩短周期时间。

图5是表示作为系统程序对图1所示的数值控制装置1安装了本发明扩展了的预读功能的情况之外的实施方式涉及的概略功能框图。图5所示的数值控制装置1是与高速的预读抑制指令(例如，g04.1)对应的数值控制装置，除了图2所说明的数值控制装置具有的各功能单元之外还具有：预读和解析临时中断部104、预读和解析再次开始判定部105、以及预读和解析再次开始部106。

本实施方式的预读和解析部100、代码解析部101、执行数据制作部103的整体动作与图2所说明的数值控制装置相同。

再次开始条件解析部102在从代码解析部101接收指令时，对使预读停止的代码进行解析，根据解析结果指令预读和解析临时中断部104开始预读的抑制，并且制作出由该代码指令的再次开始条件数据而登记到再次开始条件数据存储部220。

预读和解析临时中断部104在从再次开始条件解析部102接收指令时中断来自加工程序200的预读。

预读和解析再次开始判定部105根据来自预读先行再次开始部113的指令判定是否再次开始预读。

预读和解析再次开始部106根据预读和解析再次开始判定部105的判定结果，再次开始来自加工程序200的预读。

另一方面，本实施方式的程序执行部110、预读抑制确认部111、再次开始条件判定部112的整体动作与图2所说明的数值控制装置相同。

本实施方式的预读先行再次开始部113在接收来自再次开始条件判定部112的指令时，通知预读和解析再次开始判定部105能够进行预读的再次开始，并且删除存储于再次开始条件数据存储部220中的再次开始条件数据。

以下，表示通过图5所说明的数值控制装置1进行磨床的控制时的动作例。

图6是表示本动作例中的程序例的图。在通过图5所示的数值控制装置1使用图6所示的程序o0020进行了磨床的控制时，与预读的停止以及预读的再次开始有关的概略处理过程如下。

过程b1：预读和解析部100从程序中预读出g04.1z5.0的块。

过程b2：代码解析部101对g04.1z5.0的块进行解析，判断为在该块中包含停止预读的代码(g04.1)。

过程b3：再次开始条件解析部102从g04.1z5.0的块中提取出再次开始的条件z5.0(以剩余移动量5.0mm再次开始)，根据提取出的条件制作出再次开始条件数据而登记于再次开始条件数据存储部220中。

过程b4：预读和解析临时中断部104临时中断以后的预读。

过程b5：程序执行部110根据存储于执行数据存储部210的g00z100.0块的执行数据开始执行处理。

过程b6：预读抑制确认部111确认根据再次开始条件数据存储部220等来抑制预读。

过程b7：在抑制了预读的情况下，再次开始条件判定部112判断z轴是否满足再次开始条件。在z轴满足了再次开始条件时(z轴的剩余移动量为5.0mm以下时)，再次开始条件判定部112指令预读先行再次开始部113执行预读的再次开始处理。

过程b8：预读先行再次开始部113通知预读和解析再次开始判定部105能够进行预读的再次开始。

过程b9：预读和解析再次开始判定部105判定为能够进行预读的再次开始，指令预读和解析再次开始部106进行预读的再次开始。

过程b10：预读和解析再次开始部106执行预读的再次开始处理。由此，预读和解析部100再次开始程序的预读。

通过执行上述各过程，在z轴的移动结束之前能够进行触摸传感器的检查。这样，通过使用具有上述结构的数值控制装置，在执行高速的预读抑制指令(例如，g04.1)的情况下也能够实现“在z轴的终点附近检查触摸传感器(执行宏语句)”这样的动作，相比于使用了现有技术的情况，能够缩短周期时间。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的实施方式的示例，通过增加适当的变更，能够以其他的方式来进行实施。